Magnetiske nanopartikler til samtidig diagnosticering, overvåge og behandle

(PhysOrg.com) - Uanset om det er magnetiske nanopartikler (mNP'er), der giver en hær af 'terapeutisk bevæbnede' hvide blodlegemer retning til at invadere en dødelig tumors område, eller brugen af ​​mNP'er til at målrette mod bestemte nervekanaler og fremkalde nerve-ledet adfærd (såsom vores hjerteres livsafhængige bankning), mNP'er er nået langt i det sidste årti.

Fremtiden for mNP'er ser dog endnu lysere ud. Med designet af 'theranostiske' molekyler, mNP'er kunne spille en afgørende rolle i udviklingen af ​​one-stop-værktøjer til samtidig at diagnosticere, overvåge og behandle en lang række almindelige sygdomme og skader.

Multifunktionelle partikler, modelleret på virale partikler som influenza og HIV, bliver undersøgt og udviklet til at bære signalgenererende sub-molekyler og lægemidler, i stand til at nå målområder gennem en sikker sprinkling af små mNP'er og eksterne magnetiske kræfter, skabe et medicinsk middel til at bekræfte specifikke lidelser og automatisk frigive helbredende lægemidler, mens de er inde i et levende system.

Et skelsættende udvalg af anmeldelsesartikler offentliggjort i denne uge i IOP Publishing's Journal of Physics D:Applied Physics, 'Fremskridt i anvendelser af magnetiske nanopartikler i biomedicin', viser, hvor langt magnetiske nanopartikler til anvendelse inden for biomedicin er kommet, og hvilket spændende løfte de holder for fremtiden.

Den magnetiske komponent i de retningsgivende nanopartikler er normalt en jernbaseret forbindelse kaldet jernoxid, som er belagt i en biokompatibel overflade, nogle gange bruger, for eksempel, fedtsyrer, at give stabilitet under partikelrejsen gennem ens krop. For biomedicin, partiklerne er nyttige, fordi du kan tilføje specifikke signaludløsende molekyler til at identificere bestemte forhold, eller farvestoffer til hjælp ved medicinsk billeddannelse, eller terapeutiske midler til at afhjælpe en lang række lidelser.

Allerede veldokumenteret, mNP'er har vakt interesse efter at have været knyttet til stamceller og brugt in vivo til at afhjælpe hjerteskader hos rotter. På mennesker, i 2007, Berlins Charité Hospital brugte en teknik, der involverede mNP'er, kaldet hypertermi, at ødelægge en særlig alvorlig form for hjernekræft hos 14 patienter. Teknikken, udnytter vel testet viden om, at tumorceller er mere følsomme over for temperaturstigninger end raske celler, bruger mNP'er til at lede nano-varmeapparater mod de inoperable tumorer og, i det væsentlige, kog dem ihjel.

Dr. Catherine Berry, en af ​​anmelderens forfattere fra Center for Cell Engineering i Glasgow, skriver, "En af de vigtigste forløbere i udviklingen af ​​multifunktionelle partikler til teranostik er magnetiske nanopartikler. Efter de seneste fremskridt inden for nanoteknologi, sammensætningen, størrelse, morfologi og overfladekemi af partikler kan alle skræddersys, som, i kombination med deres magnetiske nanoskala fænomener, gør dem meget ønskelige. "

Mere information: Den publicerede version af papirerne indeholdt i "Progress in Applications of Magnetic Nanoparticles in Biomedicine" (C Berry, A G Roca et al., Q Pankhurst et al. 2009 J. Phys D:Appl. Fys. 42 220301) vil være gratis tilgængelig online fra fredag, 6. november. Den vil være tilgængelig på stacks.iop.org/JPhysD/42/i=22.

Kilde:Institut for Fysik (nyheder:web)